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第 48 卷第 18 期 机 械 工 程 学 报 Vol.48 No.18 2 0 1 2 年 9 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep. 2 0 1 2 DOI ：10.3901/JME.2012.18.104 桥梁上高速列车的强横风运行安全性* 于梦阁 张继业 张卫华 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031 摘要：基于空气动力学和多体系统动力学理论，研究桥梁上高速列车的侧风运行安全性。研究远场气象风速与距轨面 4 m 高、 距迎风侧轨道中心线 3.8 m 远处的高速列车大风监测点的风速的关系；分析侧偏角和桥梁高度对高速列车气动载荷特性的影 响；将气动载荷作为外加载荷作用于高速列车动力学模型上，分析桥梁上高速列车的运行安全性，，给出高速列车在桥梁上的 运行安全域。研究表明，大风监测点处的风速与气象风速成正比关系，且比例系数随着桥梁高度的增加而增大。对于 10 m 及 10 m 以上高度的桥梁，当车速一定时，只要大风监测点处的风速相同，高速列车的气动力系数、气动力矩系数和安全指 标均与桥梁高度基本无关；对于 10 m 以下高度的桥梁，当车速一定时，仅由大风监测点处的风速无法确定出高速列车在不 同高度桥梁上的气动力系数、气动力矩系数和运行安全指标，必须考虑桥梁高度的影响。当采用大风监测点的风速作为参考 风速时，高速列车在低桥梁上运行比在高桥梁上运行偏于危险，应以低桥梁上高速列车的运行安全性来制定铁路沿线不同高 度桥梁上高速列车的运行安全域。 * 关键词：高速列车 桥梁 多体系统动力学 监测点 气动力系数 运行安全域 中图分类号：U238 Running Safety of High-speed Trains on Bridges under Strong Crosswinds YU Mengge ZHANG Jiye ZHANG Weihua Traction Power State Key Laboratory, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031 Abst

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